KR100766370B1 - Transparent substrate provided with a stack of thin layers acting on solar radiation and monolithic glazing or double glazing incorporating said substrate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 태양 복사(solar radiation)에 작용하는 박층 스택(stacks of thin layers)을 구비한 글레이징(glazing), 특히, 단열 및/또는 태양 차단을 위해 사용되는 글레이징에 관한 것이다.The present invention relates to glazings with stacks of thin layers acting on solar radiation, in particular glazings used for thermal insulation and / or sun protection.
이런 타입의 글레이징은 건축물(buildings)에 설치하는데 보다 특히 적합하다. 이러한 박층을 통해, 태양 복사 에너지의 양을 변화시켜, 여름에 방의 내부가 과도하게 가열되는 것을 막아서, 방을 에어 컨디셔닝하는데 필요한 에너지 소비를 제한하는데 도움을 줄 수 있다.This type of glazing is more particularly suitable for installation in buildings. This thin layer can help to limit the amount of solar radiation needed to limit the energy consumption needed to condition the room by preventing excessive heating of the interior of the room in summer.
본 발명은 또한 벽 피복 패널(wall cladding panel)의 일부를 형성하기 위하여 일단 불투명화된 이러한 타입의 글레이징에 관한 것으로, 이를 보다 정확하게 "커튼 월링(curtain walling)"이라 하고, 이는 창 글레이징과 함께 전체가 글레이징 처리된 외부 표면을 건축물에 제공할 수 있도록 한다.The invention also relates to this type of glazing once opaque to form part of a wall cladding panel, more precisely referred to as "curtain walling", which is combined with window glazing in its entirety. To provide the building with a glazed exterior surface.
이러한 다층 글레이징 (및 커튼 월링)에는 다수의 제약이 있다. 창 글레이징에 관하여, 사용된 층(layers)은 태양 복사를 충분히 걸러내야만 한다. 또한, 열 성능(thermal performance)은 글레이징의 광학 및 심미적 외관을 보존해야만 한다. 판재(substrate)의 광 투과 수준을 조절하고, 특히 외부 반사시 심미적으로 눈에 띠는 색을 유지할 수 있는 것이 바람직하다. 이것은 또한 반사시 외관에 관해서 커튼 월링에도 적용된다. 이러한 층은 또한 충분히 내구성이 있어야 하는데, 이는 일단 설치된(fitted) 글레이징에서, 층이 글레이징의 외부면 중 하나에 있다면 더욱 내구성이 있어야 한다 {예를 들어, 이중 글레이징 유닛(double-glazing unit)의 중간 가스 충전 공동(intermediate gas-filled cavity)을 향한 "내부" 면과 반대임}.There are a number of limitations to this multilayer glazing (and curtain walling). With regard to window glazing, the layers used must sufficiently filter out solar radiation. In addition, thermal performance must preserve the optical and aesthetic appearance of the glazing. It is desirable to be able to control the level of light transmission of the substrate and, in particular, to maintain aesthetically noticeable color upon external reflection. This also applies to curtain walls with respect to their appearance upon reflection. This layer must also be sufficiently durable, which, once fitted in glazing, must be more durable if the layer is on one of the outer surfaces of the glazing (eg, in the middle of a double-glazing unit). Opposite the "inner" side towards the intermediate gas-filled cavity}.
다른 제약 조건은 점진적으로 부과된다. 글레이징이 적어도 부분적으로 유리 판재로 구성된다면, 이러한 유리 판재는, 예를 들어 유리 판재를 성형하는 것이 바람직하면 {가게의 진열창(shopwindow)} 굽힘 작업, 또는 충격시 유리 판재를 더 강하게/덜 위험하게 하는 것이 바람직하면 강인화(toughening) 또는 어닐링(annealing) 작업과 같은 하나 이상의 열 처리를 거쳐야만 할 수 있다. 층이 열처리 전 유리에 증착된다는 사실은, 층이 손상되고, 층의 특성, 특히 광학 특성이 실질적으로 변경될 위험이 있다는 것을 의미한다 (유리가 열처리된 후 층을 증착하는 것은 어렵고 비싸다).Other constraints are imposed gradually. If the glazing consists at least in part of a glass sheet, such a glass sheet may, for example, be molded into a glass sheet {the shopwindow of the shop} bending, or to make the glass sheet stronger / less dangerous during impact. It may be desirable to undergo one or more heat treatments, such as toughening or annealing operations. The fact that the layer is deposited on the glass before the heat treatment means that the layer is damaged and there is a risk of substantially altering the properties of the layer, in particular the optical properties (it is difficult and expensive to deposit the layer after the glass has been heat treated).
첫 번째 접근법은 열처리된 후 층에 의해 유리의 광학적 외관을 변경하고 이 열처리된 후에만 층들이 원하는 특성, 특히 광학적, 열적 특성을 갖도록 층을 구성하는 것이다. 그러나 사실 이것은 하나는 강인화 불가능/굽힘 불가능한 글레이징을 위한, 다른 하나는 강인화 가능/굽힘 가능한 글레이징을 위한 두 타입의 다층 스택을 병렬로 제조해야 한다는 것을 의미한다. 이후로는 유리의 광학적 특성을 현저하 게 변경시킴 없이 그리고 외관의 품질 저하(광학적인 결함)없이 열처리를 견딜 수 있는 얇은(간섭)층으로 된 스택을 고안함으로써 이런 일들을 회피하는 것이 시도된다. 그러므로 층은 "굽힘 가능(bendable)" 또는 "강인화 가능(toughenable)"으로 불릴 수 있다.The first approach is to change the optical appearance of the glass by the layer after heat treatment and to configure the layer so that only after the heat treatment the layers have the desired properties, in particular optical and thermal properties. But in fact this means that one must manufacture two types of multi-layer stacks in parallel, one for non toughening / non-bending glazing and the other for toughening / bending glazing. Subsequently, attempts are avoided by devising a stack of thin (interfering) layers that can withstand heat treatment without significantly altering the optical properties of the glass and without deteriorating the appearance (optical defects). The layer can therefore be called "bendable" or "toughenable".
건축물용 태양 차단 글레이징의 예는 특허 EP-0 511 901 및 EP-0 678 483에 주어져 있다. 이것은 태양 복사를 걸러내기 위하여 선택적으로 질화된 니켈-크롬 합금으로 만들어지고, 스텐레스 스틸 또는 탄탈륨으로 만들어지며, SnO2, TiO2 및 Ta2O5와 같은 산화 금속으로 된 2개의 유전체 층(dielectric layer) 사이에 위치되는 기능층을 언급하고 있다. 이러한 글레이징은 만족스러운 기계적 화학적 내구성을 갖는 우수한 태양 차단 글레이징이 되지만, 기능층을 둘러싸는 산화물층이 굽힘 작업 또는 강인화 작업 도중에 기능층이 산화되는 것(산화는 광 투과율의 변경과 글레이징의 일반적 외관이 완전히 변경되는 것을 동반한다)을 방지하지 못하기 때문에, 진정으로 "굽힘 가능" 또는 "강인화 가능"하지 않다.Examples of sun shield glazing for buildings are given in patents EP-0 511 901 and EP-0 678 483. It is made of nickel-chromium alloy selectively nitrided to filter out solar radiation, made of stainless steel or tantalum, and made of two dielectric layers of metal oxides such as SnO 2 , TiO 2 and Ta 2 O 5. Refers to a functional layer located between Such glazing results in excellent sun protection glazing with satisfactory mechanical and chemical durability, but the oxidation of the functional layer during the bending or toughening operation of the oxide layer surrounding the functional layer (oxidation alters the light transmittance and the general appearance of the glazing It is not truly "bendable" or "strengthenable" because it does not prevent it from being completely altered).
많은 연구들이 저 방사(low-emissivity) 글레이징에 관련해서 층을 굽힘 가능/강인화 가능하게 하기 위하여 최근에 수행되었는데, 이 연구의 목적은 태양 차단과는 반대로 오히려 높은 광 투과율을 얻는 것이다. 은(silver) 기능층 위에 질화 실리콘을 기본으로 하는 유전체 층을 사용하는 것이 이미 제안된 바 있는데, 질화 실리콘 물질은 고온 산화에 대해 비교적 활성이 없으므로 특허 EP-0 718 250에 설명된 바와 같이 은 기초 층을 보호하는데 적절하다고 증명되었다. Many studies have recently been carried out to make the layers bendable / tough with regard to low-emissivity glazing, the aim of which is to achieve high light transmittance rather than sun protection. It has already been proposed to use a silicon nitride based dielectric layer over a silver functional layer, since the silicon nitride material is relatively inactive against high temperature oxidation, as described in patent EP-0 718 250. Proved to be appropriate for protecting the layer.
태양 복사에 작용하고 굽힘 가능/강인화 가능하다고 가정된 다른 다층 스택이 설명되었는데, 이들은 은이 아닌 기능층을 사용한다. 특허 EP-0 536 607은 질화 금속 또는 실리콘 유도체로 만들어진 보호층을 구비하는 TiN 또는 CrN 타입의 질화 금속으로 만들어진 기능층을 사용한다. 특허 EP-0 747 329는 질화 실리콘 층과 결합된 NiCr 타입의 니켈 합금으로 된 기능층을 설명하고 있다.Another multilayer stack has been described which acts on solar radiation and is assumed to be bendable / toughable, which uses a functional layer rather than silver. Patent EP-0 536 607 uses a functional layer made of TiN or CrN type metal nitride with a protective layer made of metal nitride or a silicon derivative. Patent EP-0 747 329 describes a functional layer of a NiCr type nickel alloy combined with a silicon nitride layer.
그러나, 태양 차단 기능을 제공하는 이들 스택의 성능은 특히, 고온의 열처리를 통과할 때의 품질 저하에 대한 내구성 및 저항성에서의 개선이 아직도 가능하다.However, the performance of these stacks providing sun protection is still possible, particularly in terms of durability and resistance to deterioration in quality when passing through high temperature heat treatments.
"기능"층이라는 용어는 본 발명에서, 일반적으로 유전체 물질로 만들어지고, 광학 기능, 접착층 기능 등의 기능층을 화학적 또는 기계적으로 보호하는 기능을 가진 다른층과는 반대로 스택에 열 특성의 대부분을 주는 스택에 있는 층을 의미하는 것으로 이해된다.The term " functional " layer is generally made of a dielectric material in the present invention and, in contrast to other layers having a function of chemically or mechanically protecting the functional layer, such as optical function, adhesive layer function, etc. Note is understood to mean a layer in a stack.
그러므로, 본 발명의 목적은, 개선된 태양 차단 글레이징을 제조하기 위하여, 태양 복사에 작용하는 새로운 타입의 박층 스택을 개발하는 것이다. 의도한 개선은, 특히, 내구성, 열 특성, 광학 특성과, 스택을 운반하는 판재가 유리 타입인 경우 아무런 손상 없이 열처리를 견딜 수 있는 능력 사이에 보다 나은 절충안을 얻는 것이다.It is therefore an object of the present invention to develop a new type of thin stack that acts on solar radiation in order to produce improved sun protection glazing. The intended improvement is to obtain a better compromise between durability, thermal properties, optical properties and the ability to withstand heat treatment without any damage, especially if the plate carrying the stack is of the glass type.
본 발명의 다른 목적은, 글레이징이 일단 커튼 월링처럼 불투명해지면, 이러한 다층 스택을 글레이징의 용도와 잘 맞게 만드는 것이다.Another object of the present invention is to make this multilayer stack well suited to the use of glazing once the glazing becomes opaque like curtain walling.
본 발명의 요지는, 무엇보다 태양 복사에 작용하는 박층 스택을 구비한, 특히 유리로 제조된 투명 판재로, 이 스택은 본질적으로 금속 성질의 적어도 하나의 기능층을 포함하고, 니오븀, 탄탈륨 및 지르코늄으로 구성되는 그룹에 속하는 금속 중 적어도 하나를 주로 포함하며, 상기 기능층은 실리콘 질화물 또는 옥시질화물을 기초로 하거나 알루미늄 질화물 또는 옥시질화물을 기초로 하거나 이러한 화합물 중 적어도 두 가지의 혼합물(Si-Al 혼합 질화물 또는 옥시질화물)을 기초로 하는 적어도 하나의 피복층으로 덮여있다.Summary of the Invention The gist of the present invention is, above all, a transparent sheet made of glass, with a thin stack, which acts on solar radiation, which stack comprises essentially at least one functional layer of metallic properties, niobium, tantalum and zirconium Mainly comprising at least one of the metals belonging to the group consisting of: the functional layer is based on silicon nitride or oxynitride or based on aluminum nitride or oxynitride or a mixture of at least two of these compounds (Si-Al mixed Nitride or oxynitride).
대안적으로, 본 발명에 의한 기능층은 부분적으로 또는 전체적으로 질화된 금속을 기초로 할 수 있는데, 상기 금속은 니오븀, 탄탈륨 및 지르코늄으로 구성되는 그룹에 속한다.Alternatively, the functional layer according to the invention may be based on a partially or wholly nitrided metal, which belongs to the group consisting of niobium, tantalum and zirconium.
이러한 타입의 기능층과 이러한 타입의 피복층의 조합은 태양 차단 글레이징에 매우 유리한 것으로 증명된다. 즉, Nb, Ta 또는 Zr 타입의 기능층이 특히 안정하고, 피복층의 특성과 상관없이, 여러 열처리를 견디기 위해 동일한 타입의 용도에 이미 사용된 다른 기능층보다 더 적합하다. 예를 들어, 니오븀은 티타늄이나 니켈과 같은 다른 금속 보다 덜 산화되는 경향이 있고, 선택된 금속은 또한 많은 양의 크롬을 함유하는 Ni-Cr 합금보다 더욱 안정하다는 것이 사실상 증명되었는데, 이는 크롬이 열의 영향으로 인접층과 인접 유리에 확산하는 경향이 있고, 이에 따라 다층 스택을 완전히 광학적으로 변화시키는 경향이 있기 때문이다.The combination of this type of functional layer with this type of coating layer proves to be very advantageous for sun protection glazing. That is, functional layers of type Nb, Ta or Zr are particularly stable and are more suitable than other functional layers already used for the same type of application to withstand several heat treatments, regardless of the nature of the coating layer. For example, niobium tends to be less oxidized than other metals such as titanium and nickel, and it has virtually proved that the selected metals are also more stable than Ni-Cr alloys containing large amounts of chromium, which is due to the effects of heat. This is because there is a tendency to diffuse into the adjacent layer and the adjacent glass, and thus a tendency to completely optically change the multilayer stack.
더욱이, 본 발명의 기능층은 아래에 설명된 원하는 범위 내에서, 기능층의 두께를 조절함으로써 판재의 광 투과율 값을 변경하는 것을 가능하게 하는 반면, 심지어 비교적 높은 광 투과율로도 상당한 태양 차단 효과를 계속 유지한다. 요컨대, 기능층은 충분히 선택성이 있어서, 특히, 광 투과율(TL) 수준과 태양 인자(solar factor)(SF)(태양 인자는 입사하는 태양 에너지에 대한 글레이징을 통하여 방으로 들어가는 총 에너지의 비로 정의된다) 사이에서 우수한 타협점을 달성할 수 있게 한다. "우수한" 타협점은 태양 차단 글레이징의 TL 및 SF 값이 서로 유사할 때, 예를 들어 SF가 TL보다 최대 5 내지 10%, 상세하게는 TL보다 최대 2 내지 3% 높을 때로 정의될 수 있다. 이 타협점은 TL값을 에너지 투과율 값인 TE와 비교함으로써 표현될 수도 있는데, "우수한" 타협점은 TE값이 TL값과 비슷할 때, 예를 들어 TL값의 약 5% 이내, 상세하게는 약 2 내지 3%일 때 얻어진다. 질화 실리콘 또는 질화 알루미늄(이것들은 Si3N4 및 AlN으로 약술된다)을 기초로 하거나 옥시질화 실리콘 또는 옥시질화 알루미늄(이것들은 Si, O 및 N의 각 량을 고려함 없이 SiON 및 AlNO로 약술된다)을 기초로 하는 피복층을 선택하면 몇 가지의 논점에 대해 또한 아주 유리하다고 입증된 바 있다. 즉, 스택을 포함하는 판재가 유리로 만들어질 때 그리고 상기 스택이 층을 증착시킨 후 열처리되도록 요구될 때, 이런 타입의 물질은 높은 온도에서 특히, 산화에 대하여 본 발명의 기능층을 보호할 수 있는 한편, 기능층을 완전하게 유지할 수 있다고 증명되므로, 스택을 본 발명에 의해 굽힘 가능/강인화 가능하게 만들 수 있다. 즉, 반사시에 광 투과율 및 외관 둘 모두가 육안으로 충분히 감지할 수 없을 정도로 매우 적게 변경되므로 강인화 타입의 열처리로 발생되는 광학 특성에서의 변화는 무시 가능하다.Moreover, while the functional layer of the present invention makes it possible to change the light transmittance value of the sheet by adjusting the thickness of the functional layer within the desired range described below, even with a relatively high light transmittance, it has a significant sun protection effect. Keep it up. In other words, the functional layer is in a fully selective, in particular, light transmission (T L) level and the solar factor (solar factor) (SF) (solar factor is defined as the ratio of the total energy entering the room through the glazing to the incident solar energy To achieve a good compromise. "Excellent" trade-off is when the T L and the SF value of a sun block glazing be similar to each other, for example, SF up to 5-10% less than T L, specifically, it can be at times defined higher up to 2 to 3% than T L have. This trade-off is there may be represented by comparing the T L value and the energy transmittance value T E, "excellent" compromise when similar to the value T E a T L value, for example within about 5% of the T L value, in detail Is obtained when it is about 2 to 3%. Based on silicon nitride or aluminum nitride (which are outlined as Si 3 N 4 and AlN) or silicon oxynitride or aluminum oxynitride (which is outlined as SiON and AlNO without considering the respective amounts of Si, O and N) Choosing a coating layer based on has proven to be very advantageous for several issues as well. That is, when the plate comprising the stack is made of glass and when the stack is required to be heat treated after depositing the layer, this type of material can protect the functional layer of the invention against high temperatures, in particular against oxidation. On the other hand, since it is proved that the functional layer can be maintained completely, the stack can be made bendable / toughable by the present invention. In other words, both the light transmittance and the appearance at the time of reflection change so little that they cannot be sufficiently perceived by the naked eye, so the change in the optical properties generated by the toughening type heat treatment is negligible.
더욱이, 질화 실리콘 또는 질화 알루미늄을 기초로 하거나 옥시질화 실리콘 또는 옥시질화 알루미늄 기초로 하는 피복층의 굴절률은 대략 2인데, 이는 SnO2 또는 ZnO 타입 산화 금속의 굴절률과 비슷하다. 즉, 광학적으로, 아무 특정한 복잡함없이 SnO2 또는 ZnO와 유사하다. 이는, 또한 나머지 스택에 대한 정확한 기계적 보호 및 화학적인 보호를 제공한다.Moreover, the refractive index of the coating layer based on silicon nitride or aluminum nitride or based on silicon oxynitride or aluminum oxynitride is approximately 2, which is similar to the refractive index of SnO 2 or ZnO type metal oxide. That is, optically, similar to SnO 2 or ZnO without any particular complexity. It also provides accurate mechanical and chemical protection for the rest of the stack.
최종적으로, 상기 피복층은 후속되는 에나멜 처리와도 잘 맞는다는 것이 발견되었는데, 일반적으로 커튼 월링을 위해 글레이징을 불투명화하는 가능한 방법이, 라커를 유리 위에 증착시키고, 적정한 열처리로 경화하고 건조하는 방법과 에나멜을 증착시키는 방법, 두 가지가 있기 때문에, 이것은 커튼 월링의 경우에 있어서 특히 가장 유리하다. 일반적으로 증착되는 것과 같이 에나멜은 유리 프릿(frit)(유리 모양의 매트릭스)과 착색제로 사용되는 안료(프릿과 안료는 산화 금속에 기초함)를 함유하는 분말 및 매개물(vehicle)이라고도 불리며, 분말을 유리에 도포되도록 하고 증착시에 유리에 부착되도록 하는 매체(medium)로 구성된다. 최종의 에나멜 처리된 코팅을 얻기 위하여, 에나멜은 불에 구어져야만 하며, 이 굽는 작업은 종종 유리를 강인화/굽히는 작업과 동시에 수행된다. 에나멜 조성에 관한 보다 상세한 사항에 대해 특허 FR-2 736 348, WO 96/41773, EP-718 248, EP-712 813 및 EP-636 588이 참조 될 수 있다. 광물 코팅인 에나멜은 내구성이 있고 유리에 점착성이 있으므로 유용한 불투명화 코팅이다. 그러나, 이전에 글레이징에 박층 이 제공되었다면, 그것을 사용하는 것은 다음의 두 가지 이유로 까다로운 것이다.Finally, it has been found that the coating layer is also well suited for subsequent enameling. In general, a possible method of opaque glazing for curtain walling is to deposit a lacquer on glass, to cure and dry with appropriate heat treatment, and Since there are two ways of depositing enamel, this is particularly advantageous in the case of curtain walling. As is commonly deposited, enamel is also called powders and vehicles containing glass frits (glassy matrix) and pigments used as colorants (frits and pigments based on metal oxides). And a medium that is applied to the glass and adheres to the glass upon deposition. In order to obtain the final enameled coating, the enamel must be baked, and this baking is often carried out simultaneously with the toughening / bending of the glass. For further details regarding the enamel composition, reference may be made to patents FR-2 736 348, WO 96/41773, EP-718 248, EP-712 813 and EP-636 588. Enamel, a mineral coating, is a useful opaque coating because it is durable and sticks to glass. However, if thin layers were previously provided for glazing, using them is tricky for two reasons:
°한편으로, 물론, 에나멜을 굽는 것은 다층 스택을 고온 열처리한다는 의미인데, 이는 열처리하는 동안 스택이 광학적으로 품질이 떨어지지 않을 수 있어야만 가능하다.On the other hand, of course, baking an enamel means a high temperature heat treatment of the multilayer stack, which is only possible if the stack cannot be optically degraded during the heat treatment.
°다른 한편으로, 시간이 경과함에 따라, 에나멜은 화학 물질을 방출하는 경향이 있고, 이 화학 물질은 인접 층으로 확산되어 인접 층을 화학적으로 변화시킨다.On the other hand, over time, enamel tends to release chemicals, which diffuse into the adjacent layer and chemically change the adjacent layer.
그러나, 박층 스택을 완성하기 위하여 질화 실리콘 또는 옥시질화 실리콘이나 질화 알루미늄 또는 옥시질화 알루미늄으로 된 층을 사용하는 것은 전체 스택이 열처리를 견딜 수 있도록 만드는 데에 그리고 에나멜 층 밖으로 확산될 수 있는 이러한 화학 합성물에 대한 차단벽 역할을 하는 데에 아주 효과적이었다. 결과적으로, 외부 반사 시에 동일한 층이 제공된 창 글레이징에 대하여 광학적 외관을 눈에 띠게 변경시킴 없이, 에나멜이 스택 위에 증착될 수 있고 구워질 수 있다는 점에서 본 발명에 의한 다층 스택은 에나멜 처리될 수 있다. 칼라의 조화 및 미적으로 눈에 띠고 전체적으로 글레이징된 벽을 만들 수 있도록 하기 위하여 창 글레이징으로 외관을 가능한 한 유사하게 하는 것을 제공하는 것은 커튼 월링을 위하여 정말로 해볼만한 일이다.However, the use of a layer of silicon nitride or silicon oxynitride or aluminum nitride or aluminum oxynitride to complete the thin stack is such a chemical compound that can withstand the heat treatment and can diffuse out of the enamel layer. It was very effective at acting as a barrier to. As a result, the multilayer stack according to the invention can be enameled in that enamel can be deposited and baked on the stack without noticeably altering the optical appearance for window glazing provided with the same layer upon external reflection. have. It is really worthwhile for curtain walling to provide color harmonization and to make the exterior as similar as possible with window glazing in order to be able to create aesthetically noticeable and totally glazed walls.
본 발명에 의해 기능층과 피복층을 결합하는 것은 또한 다른 이점이 있다. 즉, Si3N4, SiON, AlN 및 AlNO가 위에서 언급한 매우 유용한 특성을 갖지만, 이것들은 또한 많은 금속 층에 대한 접착의 문제를 일으키는 경향이 있다. 이것은 특히 은층에 대한 경우이다. 그러므로 이 접착성을 증가시키고 스택이 박리되는 것(delaminating)을 막는 방법을 사용하는 것이 필요하다. 즉, 특히, 예를 들어, 문제의 두 물질 사이에서 우수한 화합성을 나타내는 산화 아연을 기초로 하는 금속 또는 층으로 된 박층인 접착층이 삽입될 수 있다. 이 접착층이 존재하는 것은 본 발명의 환경 내에서 불필요한 것이다. 그리하여, 본 발명의 기능층, 특히 Nb층은 스퍼터링 증착 기술(sputtering deposition technique), 특히 자기장 강화 스퍼터링(magnetic-field-enhanced sputtering)을 사용하여, Si3N4, SiON, AlN 및 AlNO 층에 아주 만족스럽게 부착된다는 것이 확인된 바 있다. Combining the functional layer and the coating layer by the present invention also has other advantages. That is, although Si 3 N 4 , SiON, AlN and AlNO have the very useful properties mentioned above, they also tend to cause problems of adhesion to many metal layers. This is especially the case for silver layers. Therefore, it is necessary to use a method that increases this adhesion and prevents the stack from delaminating. That is, in particular, an adhesive layer can be inserted, for example a thin layer of metal or layer based on zinc oxide, which shows good compatibility between the two materials in question. The presence of this adhesive layer is unnecessary in the environment of the present invention. Thus, the functional layer of the present invention, in particular the Nb layer, is very suitable for Si 3 N 4 , SiON, AlN and AlNO layers using sputtering deposition techniques, in particular magnetic-field-enhanced sputtering. It has been confirmed that it adheres satisfactorily.
선택적으로, 본 발명에 의한 다층 스택은 판재와 기능층 사이에, 투명 유전체 물질로 만들어지는 적어도 하나의 부속층 즉, 피복층에서와 같이 질화 실리콘 또는 옥시질화 실리콘 및/또는 질화 알루미늄 또는 옥시질화 알루미늄, 또는 심지어 산화 실리콘(SiO2)으로부터 선택되는 하나를 포함할 수도 있다.Optionally, the multilayer stack according to the invention comprises at least one sublayer made of a transparent dielectric material, ie silicon nitride or silicon oxynitride and / or aluminum nitride or aluminum oxynitride, as in the coating layer, between the plate and the functional layer, Or even one selected from silicon oxide (SiO 2 ).
이 부속층은 부속층의 캐리어(carrier) 판재 위에 있는 다층 스택에 의해 주어지는 광학 외관이 보다 융통성 있게 변경될 수 있도록 한다. 더욱이, 열처리하는 경우에, 부속층은 특히 유리 판재의 알칼리 금속 및 산소에 대하여 추가의 차단벽을 형성하는데, 상기 알칼리 금속 및 산소는 열에 의해 확산되기 쉽고 스택의 품질 저하를 일으킬 수 있다. This sublayer allows for a more flexible change in the optical appearance given by the multilayer stack on the carrier plate of the sublayer. Moreover, in the case of heat treatment, the accessory layer forms additional barriers, in particular against alkali metals and oxygen in the glass sheet, which alkali metals and oxygen are likely to diffuse by heat and cause degradation of the stack quality.
바람직한 실시예는 특히 둘 모두 질화 실리콘을 기초로 하는 질화물 또는 옥시질화물로 만들어진 피복층 및 부속층을 사용하는 것이다. A preferred embodiment is to use a coating layer and sublayers made of nitride or oxynitride, both of which are based in particular on silicon nitride.
이 경우에 하나의 실시예에 의해, 부속층보다 예를 들어 적어도 1.2 또는 1.5 또는 1.8배만큼 더 두꺼운 피복층을 만드는 것이 유리하다는 것이 증명되었다. 피복층은 심지어 2, 3 또는 4배 더 두꺼울 수 있는데(이 두께는 기하학적인 두께를 말한다), 이는 피복층이 두꺼울수록 강인화 타입의 열처리에 대하여 보다 나은 광학적 안정을 보장한다는 것이 본 발명에서 설명되었기 때문이다. In this case one embodiment has proven to be advantageous to make a coating layer which is for example at least 1.2 or 1.5 or 1.8 times thicker than the accessory layer. The coating layer may even be 2, 3 or 4 times thicker (this thickness refers to the geometric thickness), since it has been described in the present invention that the thicker the coating layer, the better the optical stability with respect to the toughening type of heat treatment is ensured. to be.
이전의 예를 배제하지 않는 다른 실시예에 의하여, 특히, 고 굴절률(예를 들어 1.8 내지 2.2)과 저 굴절률(예를 들어, 1.4 내지 1.6)이 교대되는 다층 부속층을 사용하는 것이 제공될 수 있다. 이는 Si3N4(굴절률 약 2)/SiO2(굴절률 약 1.45) 또는 Si3N4/SiO2/Si3N4 타입의 배열이 바람직하다. 이 배열은 반사 시의 판재의 외관이 특히, RL값 및/또는 판재의 칼라를 줄이기 위하여 조절되도록 한다.By other embodiments that do not exclude the previous example, in particular, it may be provided to use a multilayer sublayer in which a high refractive index (eg 1.8 to 2.2) and a low refractive index (eg 1.4 to 1.6) are alternated. have. This is preferably an arrangement of Si 3 N 4 (refractive index about 2) / SiO 2 (refractive index about 1.45) or Si 3 N 4 / SiO 2 / Si 3 N 4 types. This arrangement allows the appearance of the plate during reflection to be adjusted in particular to reduce the R L value and / or the color of the plate.
본 발명에 의한 다층 스택은, 선택적으로, 기능층의 위쪽 및/또는 아래쪽에 니오븀, 티타늄, 지르코늄 및 크롬으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속의 질화물로 된 추가의 층을 포함할 수도 있다. 이 층은 그러므로 실제로 기능층과 피복층 사이에 및/또는 기능층과 판재 사이에(또는 하나만 있다면 기능층과 부속층 사이에) 삽입될 수 있다. 그러므로 기능층 자체가 질화물이면, 서로 다른 금속을 기초로 하는 2개의 질화물 층이 중첩될 수 있다.The multilayer stack according to the invention may optionally comprise further layers of nitride of at least one metal selected from niobium, titanium, zirconium and chromium above and / or below the functional layer. This layer can therefore be actually inserted between the functional layer and the covering layer and / or between the functional layer and the plate (or between the functional layer and the sublayer if there is only one). Therefore, if the functional layer itself is a nitride, two nitride layers based on different metals may overlap.
이 추가의 질화물 층이 허용하는 한도 내에서 기능층의 두께를 줄임으로써 외부 반사 시에 스택의 칼라를 보다 미세하게 조절할 수 있음을 증명하였다. 그러므로, 이 추가의 층으로 기능층 두께의 일부분을 "대체"할 수 있다. By reducing the thickness of the functional layer to the extent that this additional nitride layer allows, it has been demonstrated that the color of the stack can be finely adjusted upon external reflection. Therefore, it is possible to "replace" a portion of the functional layer thickness with this additional layer.
유리하게도, 질화 실리콘 또는 옥시질화 실리콘을 기초로 하는 스택의 층 또는 층들은 또한 실리콘에 비해 소량으로 금속을 포함하는데, 예를 들어, 특히 이 층을 구성하는 화합물의 10중량%까지 알루미늄을 포함한다. 이것은 자기장이 강화된 활성 스퍼터링(magnetic-field-enhanced and reactive sputtering)에 의해 층의 증착 속도를 증가시키는데 유용하며, 이 스퍼터링에서 어떠한 금속으로 "도핑(doping)"하지 않으면 실리콘 타겟(target)은 충분한 전도성을 띠지 않는다. 더욱이 금속은 질화물 또는 옥시질화물에 대해 더 나은 내구성을 제공할 수 있다.Advantageously, the layer or layers of the stack based on silicon nitride or silicon oxynitride also comprise a small amount of metal compared to silicon, for example up to 10% by weight of the compound constituting this layer, in particular aluminum. . This is useful for increasing the deposition rate of a layer by magnetic-field-enhanced and reactive sputtering, where a silicon target is sufficient if it does not "doping" with any metal in this sputtering. It is not conductive. Moreover, metals can provide better durability against nitrides or oxynitrides.
위에서 설명된 층의 두께에 관하여, 기능층에 대해서는 5 내지 50㎚범위의 두께, 상세하게는 8 내지 40㎚ 범위의 두께를 선택하는 것이 보통이다. 기능층의 두께를 선택함으로써 판재의 광 투과율이 건축물에 태양 차단을 제공하는 글레이징을 위해 사용된 범위 즉, 5% 내지 50% 또는 8% 내지 45%의 범위 내에서 변경될 수 있다. 물론, 광 투과율 수준은 또한 특히, 판재가 투명 유리 또는 칼라 유리로 만들어졌을 때 다른 파라미터, 상세하게는 판재의 두께 및 조성을 이용하여 변경될 수 있다.Regarding the thickness of the layer described above, it is usual to select a thickness in the range of 5 to 50 nm, in particular in the range of 8 to 40 nm, for the functional layer. By selecting the thickness of the functional layer, the light transmittance of the sheet can be varied within the range used for glazing to provide sun protection to the building, ie within the range of 5% to 50% or 8% to 45%. Of course, the light transmittance level can also be changed using other parameters, in particular the thickness and composition of the plate, especially when the plate is made of transparent glass or colored glass.
피복층의 두께는 5 내지 70㎚, 상세하게는 10 내지 35㎚인 것이 바람직하다. 예를 들어, 피복층의 두께는 15, 20 또는 30㎚이다.It is preferable that the thickness of a coating layer is 5-70 nm, specifically 10-35 nm. For example, the thickness of the coating layer is 15, 20 or 30 nm.
선택적인 부속층의 두께는 5 내지 120㎚, 상세하게는 7 내지 90㎚인 것이 바람직하다.The thickness of the optional sublayer is preferably from 5 to 120 nm, in particular from 7 to 90 nm.
Si3N4 타입의 단일 부속층이 있다면, 그 두께는 예를 들어 5 내지 30㎚, 상세 하게는 약 10 내지 15 또는 20㎚이다. 부속층이 몇 개의 층으로 된 배열이라면, 각 층은 예를 들어 5 내지 50㎚, 상세하게는 15 내지 45㎚의 두께를 가질 수 있다.If there is a single sublayer of type Si 3 N 4 , the thickness is, for example, 5 to 30 nm, specifically about 10 to 15 or 20 nm. If the sublayer is an arrangement of several layers, each layer can have a thickness of, for example, 5 to 50 nm, in particular 15 to 45 nm.
상기 부속층 및/또는 피복층은 실제로 유전체 층으로 된 중첩의 일부를 형성할 수 있다. 그러므로 상기 부속층 또는 피복층은 다른 굴절률을 갖는 다른 층과 병합될 수 있다. 그러므로, 다층 스택은 판재와 기능층 사이에서(또는 기능층 위에서) 고 굴절률/저 굴절률/고 굴절률 층으로 교대되는 3층을 포함할 수 있는데, "고 굴절률"(적어도 1.8 내지 2)층 또는 상기 층 중의 하나는 Si3N4 또는 AlN 타입의 본 발명의 부속층일 수 있고 "저 굴절률"(예를 들어 1.7미만)층은 산화 실리콘(SiO2)으로 만들어질 수 있다.The sublayer and / or coating layer may actually form part of the overlap of the dielectric layer. Therefore, the sublayer or covering layer can be merged with other layers having different refractive indices. Therefore, the multilayer stack may comprise three layers alternated between a plate and a functional layer (or on a functional layer) with a high refractive index / low refractive index / high refractive index layer, a “high refractive index” (at least 1.8 to 2) layer or the One of the layers may be an accessory layer of the invention of the Si 3 N 4 or AlN type and the “low refractive index” (eg less than 1.7) layer may be made of silicon oxide (SiO 2 ).
추가의 질화 금속층의 두께는 2 내지 20㎚, 상세하게는 5 내지 10㎚인 것이 바람직하다. 그러므로, 추가의 질화 금속층은 얇은 것이 바람직하고, 그러므로 금속 층에 의해 부가되는 태양 차단 효과에 아주 적게 영향을 미친다. The thickness of the further metal nitride layer is preferably 2 to 20 nm, specifically 5 to 10 nm. Therefore, the additional metal nitride layer is preferably thin, and therefore has a very small influence on the sunscreen effect added by the metal layer.
본 발명의 바람직한 실시예는 니오븀 또는 질화 니오븀을 기초로하는 기능층, 질화 실리콘을 기초로 하는 피복층 및 또 질화 실리콘을 기초로 하는 선택적인 부속층을 포함하는 스택이다.A preferred embodiment of the present invention is a stack comprising a functional layer based on niobium or niobium nitride, a coating layer based on silicon nitride and an optional sublayer based on silicon nitride.
본 발명의 요지는 또한 일반적으로 위에서 언급되고, 굽힘 가능 및/또는 강인화 가능 및/또는 에나멜 처리 가능한 다층 스택이 제공된 판재이다. "굽힘 가능 및/또는 강인화 가능"한 스택은 본 발명의 의미 내에서 판재에 증착되고, 제한적으로 광학 변화되며, (L*,a*,b*) 측색계 내에서 3미만, 상세하게는 2미만의 값으로 특히 정량화될 수 있는 스택으로 이해된다.The subject matter of the present invention is also generally the above mentioned, plate material provided with bendable and / or toughenable and / or enamelable multilayer stacks. A “bendable and / or toughenable” stack is deposited on the plate within the meaning of the present invention, limited optically changed, and less than 3, in detail in the (L * , a * , b * ) colorimeter. Less than 2 It is understood as a stack that can be specifically quantified by value.
는 다음과 같이 정의된다. , 여기서 , 및 는 열처리 전과 후의 , 및 측정치의 차이다. Is defined as , here , And Before and after heat treatment , And The difference between the measurements.
스택에서 광학적인 결함이 없고 제한적인 광학 변화를 나타내고 상기와 같이 정량화 될 수 있는 에나멜 조성물을, 알려진 방법으로, 스택에 증착할 수 있다면, 스택은 "에나멜 처리 가능"하다고 간주한다. 이것은 스택이 구워지거나 글레이징이 일단 핏팅되었으면 오랜 기간동안, 스택이 에나멜과 접촉하는 스택의 층의 어떠한 원하지 않은 품질저하 없이 만족할만한 내구성을 갖는다는 것을 의미하기도 한다.If the enamel composition is free of optical defects in the stack and exhibits limited optical changes and can be quantified as described above, the stack is considered "enamelable" if it can be deposited in the stack in a known manner. This also means that for a long time, once the stack has been baked or glazed, the stack has satisfactory durability without any unwanted degradation of the layer of the stack in contact with the enamel.
물론 이런 타입의 스택은 무색 투명한 유리 또는 전체적으로 색조를 띤(clear or bulk-tinted glass) 유리로 만들어진 판재가 사용되면 유리하다. 그러나, 유리 판재 또는 유리로 만들어지지 않은 판재, 특히, 유리를 대체하는 폴리카보네이트 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)와 같이 단단하고 투명한 고분자 물질로 만들어진 판재, 또는 특정한 폴리우레탄 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 유연한 고분자 물질로 만들어진 판재를 사용함으로써 굽힘가능/강인화 가능한 특성이 아니라 단순히 만족스러운 내구성을 활용하는 것이 가능하다. 상기 유연한 물질은 기능성을 띠도록 하기 위하여, 다양한 수단에 의해 부착되게 만듦으로써 또는 적층 작업에 의해 단단한 판재에 고정될 수 있다. This type of stack is, of course, advantageous if plates made of colorless transparent glass or of clear or bulk-tinted glass are used. However, glass plates or plates not made of glass, in particular plates made of hard and transparent polymeric materials such as polycarbonate or polymethyl methacrylate (PMMA) replacing glass, or particular polyurethanes or polyethylene terephthalates, such as By using a plate made of a flexible polymer material it is possible to simply utilize satisfactory durability rather than bendable / toughable properties. The flexible material can be secured to a rigid plate by making it attachable by various means, in order to be functional, or by lamination operations.
본 발명의 요지는 또한 "단일체" 글레이징(즉, 단일 판재를 포함하는 글레이징)또는 이중 글레이징 타입의 단열 다중 글레이징이다. 바람직하게, 단일체 글레 이징이거나 이중 글레이징이거나, 다층 스택은 두 번째 면(관습적으로, 글레이징 조립체의 유리/판재 면은 핏팅되는 실/방(compartment/room)의 외부에서 내부로 넘버링된다.)에 위치되고 태양 복사 차단 효과를 제공한다.The subject matter of the present invention is also "monolithic" glazing (ie glazing comprising a single plate) or double glazing type of insulating multiple glazings. Preferably, monolithic glazing or double glazing, the multilayer stack is on the second side (by convention, the glass / plate face of the glazing assembly is numbered internally outside of the compartment / room to which it is fitted). Are located and provide sun protection.
보다 상세하게, 본 발명에 따른 유리한 글레이징은 약 5 내지 55%, 상세하게는 8 내지 45%의 TL을 갖고 50%미만, 상세하게는 TL값과 비슷한 태양 인자(SF)를 갖는다. 이 글레이징은 또한 외부 반사 시에 (층이 제공되지 않는 판재의 측면에서) 특히 (,,) 측색계에서 (어떠한 가능한 열처리 전후에) 음의 a* 및 b* 값을 갖는 청색 또는 녹색 칼라를 갖는 것이 바람직하다. 그리하여, 반사 시에 눈에 띠며 아주 강하지 않는 칼라가 바람직하게는 건축물에서 얻어진다.More particularly, advantageous glazings according to the invention have a T L of about 5 to 55%, in particular 8 to 45% and less than 50%, in particular having a solar factor (SF) similar to the T L value. This glazing is also particularly effective at the time of external reflection (on the side of the plate where no layer is provided) , , It is preferred to have a blue or green color with negative a * and b * values (before and after any possible heat treatment) in the colorimeter. Thus, a color which is visible at reflection and not very strong is preferably obtained in the building.
본 발명의 요지는 또한 다층 스택이 있고, 커튼 월링을 만들기 위하여 라커 또는 에나멜 타입의 코팅에 의해 부분적으로 불투명화되는 판재인데, 여기서 불투명화 코팅은 다층 스택과 직접적으로 접촉한다. 그러므로 다층 스택은 창 글레이징에 대해 그리고 커튼 월링에 대해 절대적으로 동일하다.The subject matter of the present invention is also a plate which has a multilayer stack and which is partly opaque by a coating of lacquer or enamel type to make curtain walls, wherein the opaque coating is in direct contact with the multilayer stack. The multilayer stack is therefore absolutely identical for window glazing and for curtain walling.
본 발명에 의해 특히 의도되는 적용은 건축물을 위한 글레이징이지만, 다른 적용 특히 측면 창, 선루프(sunroof) 및 배면창과 같은 운송 수단의 창(매우 높은 투과율이 필요한 앞유리는 제외)에 대한 적용도 고려될 수 있다.Applications specifically intended by the present invention are glazings for buildings, but other applications are also considered, particularly for windows of vehicles (except windshields that require very high transmission), such as side windows, sunroofs and rear windows. Can be.
본 발명은 아래의 제한적이지 않은 예로써 보다 상세하게 설명될 것이다.The invention will be explained in more detail by way of non-limiting examples below.
모든 판재는 생-고뱅 비트라쥬(Saint-Gobain Vitrage)에 의해 판매되는 플라니룩스(PLANILUX) 타입의 6㎜ 두께 투명 유리로 만들어진다. All plates are made of 6 mm thick clear glass of the PLANIUX type sold by Saint-Gobain Vitrage.
모든 층은 자기장 강화 스퍼터링에 의해 알려진 방법으로 증착되는데, 금속층은 불활성의 대기(100% Ar)에서 금속 타겟을 사용하며, 질화 금속 또는 질화 실리콘 층은 질소를 포함하는 활성 대기(TiN에 대해 100% N2 및 Si3N4에 대해 40% Ar/60% N2)에서 적절한 금속 또는 실리콘{8% 알루미늄으로 전체(bulk) 도핑된} 타겟을 사용한다. 그러므로 Si3N4 층은 약간의 알루미늄을 함유한다.All layers are deposited by a known method by magnetic field enhanced sputtering, where the metal layer uses a metal target in an inert atmosphere (100% Ar) and the metal nitride or silicon nitride layer is 100% relative to the active atmosphere containing nitrogen (TiN). 40% Ar / 60% N 2 ) for N 2 and Si 3 N 4 use an appropriate metal or silicon {bulk doped with 8% aluminum} target. Therefore the Si 3 N 4 layer contains some aluminum.
예 1Example 1
이 예는 다음의 배열에 따라서 Nb 기능층 및 Si3N4 피복층(overlayer)을 사용한다.This example uses an Nb functional layer and a Si 3 N 4 overlayer according to the following arrangement.
유리 / Nb(30㎚) / Si3N4(31㎚).Glass / Nb (30 nm) / Si 3 N 4 (31 nm).
층을 증착한 후에, 판재는 620℃에서 10분간 가열됨으로 열처리되었다.After depositing the layer, the plate was heated by heating at 620 ° C. for 10 minutes.
예 2 Example 2
이 예는 다음의 배열에 따라서 예 1에 있는 것과 같은 기능층과 피복층을 사용하고, Si3N4의 부속층(sublayer)이 추가된다.This example uses a functional layer and coating layer as in Example 1 according to the following arrangement, and a sublayer of Si 3 N 4 is added.
유리 / Si3N4(10㎚) / Nb(30㎚) / Si3N4(31㎚).Glass / Si 3 N 4 (10 nm) / Nb (30 nm) / Si 3 N 4 (31 nm).
이 후 코팅된 판재는 예 1과 동일하게 열처리되었다.Thereafter, the coated plate was heat treated in the same manner as in Example 1.
예 3Example 3
이 예는 예 2와 동일한 층 배열을 사용하나 그 두께에 있어 약간의 변화가 있다.This example uses the same layer arrangement as Example 2 but with some variation in thickness.
유리 / Si3N4(10㎚) / Nb(33㎚) / Si3N4(27㎚).Glass / Si 3 N 4 (10 nm) / Nb (33 nm) / Si 3 N 4 (27 nm).
층이 증착된 후에, 판재는 다층 스택으로 코팅된 그 면 위에서 에나멜 처리(enameling)를 거쳤다. 에나멜 조성은 예를 들어,FR-2 736 348과 같이 위에서 언급된 특허에 기술된 타입의 표준이었고, 에나멜 처리는 에나멜을 경화하기 위한 620℃에서의 열처리와 함께 알려진 방법으로 실행되었다.After the layer was deposited, the plate was enameled on its side coated with a multilayer stack. The enamel composition was a standard of the type described in the patents mentioned above, for example FR-2 736 348, and the enamel treatment was carried out in a known manner with heat treatment at 620 ° C. to cure the enamel.
예 4Example 4
이 예는 예 2 및 예 3에서의 층 배열을 반복하나, 글레이징의 보다 높은 광 투과율을 위하여 보다 얇은 기능층 두께를 갖는다.This example repeats the layer arrangement in Examples 2 and 3, but with a thinner functional layer thickness for higher light transmittance of the glazing.
유리 / Si3N4(10㎚) / Nb(12㎚) / Si3N4(17㎚).Glass / Si 3 N 4 (10 nm) / Nb (12 nm) / Si 3 N 4 (17 nm).
그 후 코팅된 판재는 예 1과 동일하게 열처리되었다.Thereafter, the coated plate was heat treated in the same manner as in Example 1.
예 5 Example 5
이 예는 예 4의 층 배열을 반복하나 Nb 기능층 두께의 일부는 Nb 기능층과 피복층 사이에 추가되는 TiN 층으로 "대체"된다.This example repeats the layer arrangement of Example 4 but a portion of the Nb functional layer thickness is “replaced” with a TiN layer added between the Nb functional layer and the coating layer.
층 배열은 다음과 같았다.The layer arrangement was as follows.
유리 / Si3N4(10㎚) / Nb(8㎚) / TiN(5㎚) / Si3N4(17㎚). Glass / Si 3 N 4 (10 nm) / Nb (8 nm) / TiN (5 nm) / Si 3 N 4 (17 nm).
이 후 코팅된 판재는 예 1과 동일하게 열처리되었다.Thereafter, the coated plate was heat treated in the same manner as in Example 1.
예 6Example 6
이 예는 본 발명의 다른 실시예를 설명하는데, 여기서 기능층은 질화 금속으 로 만들어지고, 이 경우에는 질화 니오븀(niobium nitride)으로 만들어진다.This example describes another embodiment of the present invention, wherein the functional layer is made of metal nitride, in this case niobium nitride.
층의 배열은 다음과 같았다.The arrangement of the layers was as follows.
유리 / Si3N4(10㎚) / NbN(10㎚) / Si3N4(15㎚).Glass / Si 3 N 4 (10 nm) / NbN (10 nm) / Si 3 N 4 (15 nm).
Si3N4층은 앞에서와 같이 얻어졌고 NbN 층은 질소 30부피%를 함유하는 활성 대기(reactive atmosphere)에서 니오븀 타겟을 사용하여 얻어졌다. The Si 3 N 4 layer was obtained as before and the NbN layer was obtained using a niobium target in an active atmosphere containing 30% by volume nitrogen.
비교예 1Comparative Example 1
이 예는 예 1과 비교하는데 알맞다. Nb 기능층 대신에, 중량비로 40/60의 NiCr 합금으로 만들어진 기능층이 사용되었다. 층 배열은 다음과 같았다.This example is suitable for comparison with Example 1. Instead of the Nb functional layer, a functional layer made of a 40/60 NiCr alloy by weight ratio was used. The layer arrangement was as follows.
유리 / NiCr(30㎚) / Si3N4(27㎚).Glass / NiCr (30 nm) / Si 3 N 4 (27 nm).
그 후 코팅된 유리는 예 1과 동일하게 열처리되었다.The coated glass was then heat treated in the same manner as in Example 1.
비교예 2Comparative Example 2
이 예는 예 2와 비교하는데 알맞다. 이것은 Nb 기능층 대신에 중량비로 40/60의 NiCr로 만들어진 기능층을 사용한다.This example is suitable for comparison with Example 2. This uses a functional layer made of NiCr of 40/60 by weight instead of the Nb functional layer.
층 배열은 다음과 같았다.The layer arrangement was as follows.
유리 / Si3N4(10㎚) / NiCr(30㎚) / Si3N4(27㎚).Glass / Si 3 N 4 (10 nm) / NiCr (30 nm) / Si 3 N 4 (27 nm).
그 후 코팅된 판재는 예 1과 동일하게 열처리되었다.Thereafter, the coated plate was heat treated in the same manner as in Example 1.
아래의 표 1은 예 1, 예 2와 비교예 1 및 비교예 2에 대하여 다음의 특성을 결합시켰다.Table 1 below combines the following characteristics for Example 1, Example 2 and Comparative Example 1 and Comparative Example 2.
°투과율 : ° Transmittance:
광학 투과율 : 광원 D65 하에서의 %단위의 광 투과율.Optical transmittance : Light transmittance in% under light source D 65 .
: 투과율에서 칼라의 ㎚단위의 주 파장(dominant wavelength). : Dominant wavelength in nm of the color in the transmittance.
: 투과율에서 칼라의 %단위의 여기 순도(excitation purity). : Excitation purity in% of color in transmittance.
°외부 반사율 {즉, 코팅된 유리가 방에서 두 번째 면 위에서 다층 스택과 함께 단일체 글레이징(monolithic glazing)으로 핏팅될 때 외부측에서 측정된 것} :° External reflectance (ie, measured externally when coated glass is fitted with monolithic glazing with a multilayer stack on the second side in the room):
% 단위의 외부 반사율( ).External reflectance in% ( ).
(L,a*,b*) 측색계(colorimetry system)를 따르는 외부 반사율의 측색 좌표인 a* (REXT), b* (REXT) (L, a * , b * ) A * (REXT) , b * (REXT) , which is the colorimetric coordinates of the external reflectance along the colorimetry system
°내부 반사율 : % 단위의 RLINT 값 및 측색 데이터 a* (RINT), b* (RINT) ° Internal reflectance: R LINT value and colorimetric data in% a * (RINT) , b * (RINT)
°에너지 투과율 : % 단위의 TE.° Energy transmittance: T E in %.
모든 이러한 특성은 열 처리전에 한번, 열 처리후에 한번, 모두 2번 주어진다. 또한 측정되는 것은 투과율에서의 , 외부 반사율에서의 및 내부 반사율에서의 이며, 여기서 투과율에 대해 이고, All these properties are given twice, once before heat treatment and once after heat treatment. Also measured is the transmittance At external reflectance And at internal reflectance Where the permeability ego,
이다. to be.
이 표는 본 발명에 따른 예 1 및 예 2의 TL 및 TE 값이 유사하여 열처리 전에 우수한 TL/TE 절충을 제공한다는 것을 보여준다. 즉 예 1 및 예 2는 우수한 태양 차단성을 제공한다. 예 1 및 예 2는 특히, 외부 반사율에서 a* 및 b* 값이 음(negative)이고 그 절대값이 최대 2.7로 별로 높지 않아서 심미적인 외관의 관점에서 볼 때도 우수하다. 즉 이 값은 아주 강한 칼라가 아니고 청록색(blue-green)이어서, 마음에 들거나 강한 외부 반사가 있는 글레이징으로 여겨진다.This table shows that the T L and T E values of Examples 1 and 2 according to the invention are similar to provide a good T L / T E compromise before heat treatment. Ie Examples 1 and 2 provide good sun protection. Examples 1 and 2 are particularly good in terms of aesthetic appearance, as the a * and b * values are negative at external reflectance and their absolute values are not very high, up to 2.7. In other words, this value is not a very strong color but is blue-green, which is considered to be a favorite or glazing with strong external reflections.
주목할 만 한 것은 이런 모든 장점이 열처리 후에도 유지된다는 것이다. 즉, TL 및 TE 값은 1% 내에서 유지되고, 측색 데이터의 변화는 매우 적으며, 외부 반사에 있어서 하나의 칼라에서 다른 칼라로 변하지 않는다. 광학적인 결점도 없는데, 가능한 측색 변화를 정량화하는 값은 투과율, 내부 반사율 및 외부 반사율에 있어서 최대 2.7이고 외부 반사율에서 는 1.6밖에 안된다. 즉, 이것은 심각한 품질 저하 없이 굽힘 또는 강인화 타입의 처리가 될 수 있는 진정한 의미의 스택이다. 강인화되거나 어닐링되거나 굽혀질 수 있는 또는 그렇게 되지 않을 수 있는 유리를 갖는 것을 원하든 원치 않든 간에, 본 발명은 동일하게 유지되는 특성을 갖는 태양 차단 스택을 제공한다. 예 1에 관한 설명은 보다 더 적은 광학 변화를 갖는 예 2에도 적용된다. 즉, 특히, 외부 반사율에서 는 0.3밖에 안 된다.It is noteworthy that all these advantages are retained even after heat treatment. That is, the T L and T E values are kept within 1%, the change in colorimetric data is very small and does not change from one color to another in external reflection. There are no optical drawbacks. Values are up to 2.7 for transmittance, internal reflectance and external reflectance and at external reflectance Is only 1.6. In other words, this is a true stack that can be treated with bending or toughening type without significant quality degradation. Whether it is desired or not to have a glass that can be toughened, annealed, bent or not, the present invention provides a sun barrier stack having the same properties. The description of Example 1 also applies to Example 2 with fewer optical changes. That is, especially at the external reflectance Is only 0.3.
Si3N4 부속층의 두께 보다 커서 적어도 5 내지 15 또는 20㎚의 두께를 갖는 Si3N4 층이 제공되는 것은 유리하다고 보여질 수 있다. 즉, 이것은 강인화 능력에서 이득을 초래하는 한편, 반사 시에 만족할만한 외관을 유지한다.The Si 3 N 4 Si 3 N 4 layer which is provided with at least greater than the thickness of the sub-layer with a thickness of 5 to 15 or 20㎚ can be seen that the glass. In other words, this results in a gain in toughening ability, while maintaining a satisfactory appearance upon reflection.
비교예 1 및 2에 대한 결과는 현저히 열등하다. 즉, 이 스택은 본 발명의 의미 내에서 명백히 굽힘 가능/강인화 가능하지 않다. 즉, TL 및 TE 값이 크게 변한다. 그러므로, 비교예 1에서 TL은 11.5%에서 거의 20%까지 간다. 비교예 1에 대한 내부 반사율 및 외부 반사율에서의 값은 본 발명에 의해 얻어진 값보다 적어도 3배 크며 기호 b*는 외부 반사율에서 변한다. 즉, 칼라의 변화가 있다는 것이다. 이는 기능층에서 크롬을 가능한 한 제한하거나 없애는 것(예를 들어, 최대 20중량%, 상세하게는 최대 10중량% 또는 최대 5중량%)이 바람직하다는 사실을 확인시켜 주는데, 크롬은 고온에서 확산하는 특성 때문에 이러한 변화에서 아마도 어떤 역할을 할 것이다.The results for Comparative Examples 1 and 2 are significantly inferior. That is, this stack is not explicitly bendable / toughable within the meaning of the present invention. That is, the T L and T E values vary greatly. Therefore, in Comparative Example 1, T L goes from 11.5% to almost 20%. Internal reflectance and external reflectance for Comparative Example 1 The value is at least three times larger than the value obtained by the present invention and the symbol b * varies in external reflectance. That is, there is a change in color. This confirms that it is desirable to limit or eliminate chromium as much as possible in the functional layer (for example up to 20% by weight, in particular up to 10% by weight or up to 5% by weight). Because of its nature, it may play a role in this change.
아래의 표 2는 표 1에서 이미 설명된 파라미터를 층에 에나멜이 증착된 예 3에 관하여 제시하고 있다. 즉, RLEXT, a* (REXT) 및 b* (REXT) 값이 에나멜 처리 전 후에 측정되었다(이제는 커튼 월링인, 표 1에서와 같은 글레이징의 동일한 핏팅, 즉, 두 번째 면 상에 층과 에나멜이 있는 단일체 유리).Table 2 below presents the parameters already described in Table 1 with respect to Example 3 in which enamel was deposited on the layer. That is, the values of R LEXT , a * (REXT) and b * (REXT) were measured before and after enameling (the same fitting of the glazing as in Table 1, which is now curtain walling, ie layer and enamel on the second side) Monolithic glass).
에나멜 처리한 후의 외부 반사율에 있어서, 가 1로서 칼라가 대체로 동일하다는 것이 증명된다. 유리 상에 직접 동일한 에나멜이 증착되었기 때문에 커튼 월링의 노화(aging)는 표준 커튼 월링의 경우에서보다 현저하게 크지 않다.In the external reflectance after enameling, As 1 it is proved that the colors are generally identical. The aging of the curtain walling is not significantly larger than in the case of standard curtain walling because the same enamel was deposited directly on the glass.
아래의 표 3은 위에서 이미 설명된 파라미터를 예 4 내지 예 6에 대하여 결합시키고 있다(동일한 배열로서, 두 번째 면 상에 층이 있는 단일체 유리). Table 3 below combines the parameters already described above for Examples 4-6 (monoglass with layers on the second side, in the same arrangement).
그러므로, 추가의 TiN 층이 삽입되는 장점이 설명된다. 즉, 이 경우에 있어서 광 투과율은 약 30%인 반면, 이전 예에 있어서 광 투과율은 약 8%였던 비교적 높은 광 투과율 값을 갖는 다층 스택이 있는 글레이징에 있어서, 낮은값 특히, 2보다 작은 값을 달성하는 것은 더욱 어렵다. 그러나 TiN층(예 6)을 부가함으로써, 2의 한계값보다 낮은 값을 만들 수 있다. 그러므로 TiN은 자체로서 측색적인 조절 역할과 특히 20%보다 큰 TL을 갖는 다층 스택이 있는 글레이징의 외부 반사 시에 외관을 안정화시키는 역할을 한다.Therefore, the advantage of inserting additional TiN layers is described. That is, in this case the light transmittance is about 30%, whereas in the previous example the light transmittance was about 8%, for glazing with a multilayer stack having a relatively high light transmittance value, low Value less than 2 It is more difficult to achieve a value. However, by adding a TiN layer (Example 6), it is lower than the limit value of 2 You can create a value. Therefore TiN itself acts as a colorimetric control and in particular stabilizes the appearance upon external reflection of the glazing with a multilayer stack having a T L greater than 20%.
특히, 외부 반사 시에 글레이징의 칼라를 더욱 좋게 조절할 목적으로, 아래의 예 7 내지 예 9가 생산되었다.In particular, for the purpose of better adjusting the color of the glazing upon external reflection, examples 7 to 9 below were produced.
예 7Example 7
이 예는 질화 니오븀 기능층과 2개의 부속층, 즉 Si3N4 층(약 2의 굴절률)을 뒤따르는 SiO2층(약 1.45의 굴절률)을 사용한다.This example uses a niobium nitride functional layer and two sublayers, i.e., a SiO 2 layer (a refractive index of about 1.45) followed by a Si 3 N 4 layer (a refractive index of about 2).
배열은 다음과 같았다.The array was as follows:
유리 / Si3N4 / SiO2 / NbN / Si3N4.Glass / Si 3 N 4 / SiO 2 / NbN / Si 3 N 4 .
(20㎚) (40㎚) (20㎚) (20 nm) (40 nm) (20 nm)
NbN층의 두께는 32%의 광 투과율을 얻도록 조절되었다.The thickness of the NbN layer was adjusted to obtain a light transmittance of 32%.
예 8Example 8
이 예는 예 7과 유사하나, NbN층은 Nb 금속층(광 투과율이 다시 32%인 두께) 으로 대체된다.This example is similar to Example 7, but the NbN layer is replaced with an Nb metal layer (thickness of 32% light transmittance again).
그러므로 배열은Therefore, the arrangement
유리 / Si3N4 / SiO2 / Nb / Si3N4 였다.It was glass / Si 3 N 4 / SiO 2 / Nb / Si 3 N 4 .
(20㎚) (40㎚) (20㎚) (20 nm) (40 nm) (20 nm)
예 9Example 9
이 예는 예 8과 유사하나, 3중 부속층을 사용하는데, 즉, 고 굴절률층(high-index layer), 저 굴절률층(low-index layer) 및 다시 고 굴절률층이다.This example is similar to Example 8 but uses a triple sublayer, ie a high-index layer, a low-index layer and again a high index layer.
배열은 다음과 같았다.The array was as follows:
유리 / Si3N4 / SiO2 / Si3N4 / Nb / Si3N 4.Glass / Si 3 N 4 / SiO 2 / Si 3 N 4 / Nb / Si 3 N 4 .
(30㎚) (30㎚) (20㎚)(30㎚)(27㎚) (30 nm) (30 nm) (20 nm) (30 nm) (27 nm)
Nb층의 두께는 약 8%의 TL을 갖도록 조절되었다.The thickness of the Nb layer was adjusted to have a T L of about 8%.
아래의 표 4는 표 1에 이미 주어진 것과 같은 투과율 및 외부 반사율에서의 동일한 광도 특성(photometric properties)을 예 7 및 예 8에 대하여 제시하고 있다.Table 4 below shows the same photometric properties for Examples 7 and 8 at the transmittance and external reflectance as already given in Table 1.
아래의 예 10은 탄탈륨 기능층을 사용한다.Example 10 below uses a tantalum functional layer.
예 10Example 10
이 예는 다음의 층 배열을 사용한다.This example uses the following layer arrangement.
유리 / Si3N4 / Ta / Si3N4.Glass / Si 3 N 4 / Ta / Si 3 N 4 .
(10㎚) (7㎚) (20㎚) (10 nm) (7 nm) (20 nm)
아래의 표 5는 표 4에 주어진 것과 동일한 정보를 이 예에 대하여 제시한다.Table 5 below presents the same information for this example as given in Table 4.
그러므로, 탄탈륨을 포함하는 이 스택은 강인화 처리 후 광학 변화가 제한되는 것을 나타내는데, 이것은 특히 NbN층으로 얻어지는 것과 유사하다. 동일한 장점이 이번에는 질화 탄탈륨을 사용하여 얻어진다.Therefore, this stack containing tantalum shows that the optical change after the toughening treatment is limited, which is particularly similar to that obtained with the NbN layer. The same advantages are obtained this time using tantalum nitride.
기능층으로 몰리브덴을 사용하는 것이 고려될 수도 있는데, 외부 반사시 좀더 푸른 칼라를 얻을 수 있다.It may be considered to use molybdenum as the functional layer, which may result in a more blue color upon external reflection.
결론적으로, 본 발명에 의한 태양 차단 글레이징은 빌딩에 핏팅되는데 아주 유리하나, 자동차 및 그 밖의 다른 운송 수단에 응용되는 것도 배제되지 않는다. 즉, 측면창, 배면창 및 선루프(sunroof)에 사용될 수 있는데, 에나멜 처리된 코팅을 가질 수도 있다. 고정된 다층 스택 때문에, 특히 원하는 TL 및 TE 값 때문에, 스 택을 변경하지 않고, 열처리 되도록 의도되지 않거나 굽혀짐/강인화/어닐링 되어야 하는 창 글레이징을 제조하는 것과 락커 처리(lacquered)되거나 에나멜 처리될 수 있는 창 글레이징과 완벽한 측색적인 조화를 이루는 커튼 월링을 제조하는 것이 가능하다. 그러므로, 대형 판재 위에서 간섭(interferential)층을 제조하는 것을 표준화하는 것이 가능한데, 이것은 산업적인 관점에서 매우 유리하다.In conclusion, the sun protection glazing according to the invention is very advantageous for fitting to buildings, but its application to automobiles and other vehicles is not excluded. That is, it can be used for side windows, rear windows and sunroofs, and may have an enameled coating. Due to the fixed multilayer stack, in particular due to the desired T L and T E values, without changing the stack, the manufacture of window glazings which are not intended to be heat treated or which have to be bent / toughened / annealed and lacquered or enameled It is possible to produce curtain walls that are in perfect colorimetric harmony with the window glazing that can be treated. Therefore, it is possible to standardize the manufacture of an interference layer on a large plate, which is very advantageous from an industrial point of view.
본 발명은 외부 반사율에서 값이 2 또는 심지어는 1.8이하인 강인화 가능한 태양 조절 글레이징이 개발되는 결과를 가져왔는데, 이는 주목할 만한 것이다. The present invention is in the external reflectance The result was the development of toughened sun-controlled glazings with values of 2 or even less than 1.8, which is noteworthy.
라커 처리보다는 에나멜 처리된 다층 코팅된 커튼 월링을 만드는 것이 또한 가능한데, 이는 산업적인 관점에서 매우 유리하다(에나멜 처리는 강인화 공정 중에 일어나는 반면, 라커 처리는 추가의 제조 단계를 필요로 한다).It is also possible to make an enamelled multilayer coated curtain walling rather than a lacquer treatment, which is very advantageous from an industrial point of view (enamel treatment takes place during the toughening process, while lacquer treatment requires additional manufacturing steps).
상술한 바와 같이, 본 발명은, 태양 복사에 작용하는 박층 스택을 구비한 글레이징, 특히, 단열 및/또는 태양 차단을 위해 사용되는 글레이징과, 벽 피복 패널의 일부를 형성하기 위해 불투명화된 글레이징을 제조하는데 사용된다.As mentioned above, the present invention relates to glazings with thin stacks acting on solar radiation, in particular glazings used for thermal insulation and / or sun protection, and opaque glazings to form part of wall covering panels. Used to make
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